太陽能電池是利用光電轉(zhuǎn)換原理使太陽的輻射光通過半導(dǎo)體物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N器件,這種光電轉(zhuǎn)換過程通常叫做“光生伏打效應(yīng)”,因此太陽能電池又稱為“光伏電池”。太陽能光電轉(zhuǎn)換電池主要分為兩類,一類是晶體硅電池,包括單晶硅(sc-Si)電池、多晶硅(mc-Si)電池兩種。
目前,晶體硅太陽電池被廣泛應(yīng)用,占據(jù)太陽電池的主要市場。但是,晶體目前,晶體硅太陽電池被廣泛應(yīng)用,占據(jù)太陽電池的主要市場。但是,晶體硅太陽電池存在著固有弱點:硅材料的禁帶寬度Eg=1.12eV,太陽能光電轉(zhuǎn)換理效率相對較低.
硅材料是間接能帶材料,在可見光范圍內(nèi),硅的光吸收系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他太陽能光電材料,如同樣吸收95%的太陽光,GaAs太陽電池只需要5~10微米的厚度,而硅太陽電池則需要150微米以上的厚度。
因此,在制備晶體硅太陽電池時,硅片的厚度150~200微米以上,才能有效地吸收太陽能。
晶體硅材料需要經(jīng)過多次提純,相對成本較高。硅太陽電池尺寸相對較小,若組成光伏系統(tǒng),要用數(shù)十個相同的硅太陽電池連接起來,造成系統(tǒng)的成本較高。因此,薄膜太陽電池就引起了人們的興趣,并有了一定程度的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。■